關於電話二線和四線的概念

電話用戶通話時，從電話機傳送到程控交換機的信號是模擬信號，程控交換機經PSTN傳送的是PCM信號。對端程控交換機把PCM信號還原爲模擬信號，再送到對端用戶電話機。用戶話機送出的話音模擬信號沿二線雙向傳送，而PCM數字信號雙向傳送，發送、接收是分開的，需四線傳輸。所以，程控交換機中有二/四線轉換器，也叫二/四線混合電路。

 

所謂“二線”，指的是傳輸過程中只使用一對線；如果考慮到光纖通信，則相當於使用單芯光纖進行通信。“四線”，指的是傳輸過程中使用二對線；如果考慮到光纖，則相當於使用雙芯光纖進行通信。這是二線和四線的基本定義，與傳輸系統承載的業務無關。 

爲了便於理解，先說明幾個基本概念： 
1. 單工——信號傳輸只能單向進行。例如由A到B可以傳輸信號，反之，由B到A則不能進行傳輸。廣播是一個很好的例子。 
2. 半雙工——信號即可以由A到B進行傳輸，也可以由B到A進行傳輸，但是不能同時進行。也就是說，只能進行雙向不同時的通信。較常見的例子是對講機。 
3. 全雙工——信號可以雙向同時進行傳輸。也就是說，任何一個時刻，在進行A到B的信號傳輸的同時，還可以進行B到A的信號傳輸。電話就是這樣的例子。 

下面來說明爲什麼會出現二線和四線的差別。 

最早的通信系統其實是二線的，因爲傳輸的距離較近，不需要進行中繼，信道就是一根二線的電纜（再說俗一點，就是一對雙絞線。別誤解成UTP，那裏有4對雙絞線），這時候進行全雙工語音通信是毫無問題的，早期的電話交換系統就是這樣的。 

爲什麼模擬語音信號可以用二線雙向傳輸？解釋如下：

電話線上用2線傳輸雙方發送的語音信號，雙方信號在線路上疊加，但我們爲什麼在聽筒裏只聽到對方的聲音？而聽不到自己的聲音？是因爲電話機把對方的聲音和自己的聲音分開了，如何分開呢？可以用運算放大器設計一個減法電路，用從線路上接收到的信號（包括自己的信號和對方的信號）減去自己的信號，就可以把對方的信號分離出來。

後來，人們不滿足近距離的通信了，就在信道上增加了中繼器，使得傳輸距離大爲增加。最簡單的中繼器就是一個放大器（其實再複雜的中繼器也少不了放大器），但是放大器只具有單向放大功能（好像沒聽說過具有雙向放大功能的放大器，至少，自激振盪的問題就解決不了），於是，這個二線通信系統就由全雙工系統變成單工系統了。爲了保持原有的功能，人們就又增加了一條反向的單工系統，這樣就有了一條由兩個單工系統構成的全雙工系統，而原來的二線系統就變成了四線系統。 

所以，目前的大部分通信系統都是四線制的（光纖則是雙芯的），只有極少部分系統是二線制的，比如市話的用戶環路部分。 

曾經有一段時間，爲了節省長途通信幹線的架設成本，在二線上採用了分頻的方式，即某一個頻段用於A-B的信號傳輸，另一個頻段用於B-A的信號傳輸。這樣的系統，可以說是名義上的二線制，本質上的四線制。典型的例子是12路載波機。目前，仍採用這種技術的基本上是用於市話用戶環路上的“貓”，無論是ISDN還是ADSL都是這類模式。但是在長途幹線上一般來說是見不到了。

最後說明一些簡單的事實：

通信系統中，主要是以四線制的形態出現的，二線制的情況很少。但是許多人都以爲通信系統是二線制的，原因就是用戶終端基本上都顯示爲二線制的形態。其實無論什麼樣的通信，在中繼線部分都是四線制的。至於計算機通信（包括俗稱的上網），一般都是四線制的，也包括一小部分分頻的二線制（就是採用ISDN或者XDSL上網的那部分），但是，連接計算機的網卡那裏，肯定都是四線制的。 二線制和四線制在一定的條件下可以轉換（一般是語音通信），但是大部分情況下不行（不考慮名義上的二線制的情況，那種情況本質上是四線制，任何時候都可以轉換，只要有足夠的帶寬）。